为提高无线通信能量效率以实现绿色通信,文中研究基于无线携能传输( Simultaneous Wireless Information and Power Transfer,SWIPT)技术的全双工中继协作系统能量效率优化问题,在功率分割协议下,以最大化能量效率为目标对功率分割因子...为提高无线通信能量效率以实现绿色通信,文中研究基于无线携能传输( Simultaneous Wireless Information and Power Transfer,SWIPT)技术的全双工中继协作系统能量效率优化问题,在功率分割协议下,以最大化能量效率为目标对功率分割因子和发射功率进行优化。首先,建立基于SWIPT 的全双工中继协作系统模型,信源节点和目的节点配置单根天线并由电源供电,中继节点配置两根天线并通过SWIPT 技术同时实现信息译码和能量收集。然后,证明能量效率是关于功率分割因子的凸函数,求解出最优功率分割因子以最大化能量效率;同时,研究了通过优化信源发射功率以提高系统能量效率的方案;并进一步提出基于迭代的联合优化算法对功率分割因子和发射功率进行联合优化。最后,通过仿真验证分析了所提优化算法的有效性,如该算法下系统能效与只优化发射功率情形相比,当功率分割因子为0.3 时,能效提升约7.07%;当功率分割因子为0.1时,能效提升约61.34%。展开更多
针对能量受限多中继网络的物理层安全中断性能问题,提出了基于无线携能通信(Simultaneous Wireless Information and Power Transfer,SWIPT)的多中继网络物理层安全传输方案。该方案在中继节点处采用中继选择策略以及混合功率和时间分...针对能量受限多中继网络的物理层安全中断性能问题,提出了基于无线携能通信(Simultaneous Wireless Information and Power Transfer,SWIPT)的多中继网络物理层安全传输方案。该方案在中继节点处采用中继选择策略以及混合功率和时间分割协议来实现网络安全速率最大化。对于提出的网络安全中断性能问题,首先计算出任意链路的安全中断概率闭合表达式,然后利用瑞利衰落信道的独立性和高斯切比雪夫等式,推导出了网络安全中断概率闭合表达式。为了进一步分析理论结果,推导出了在高发射功率下的网络安全中断概率闭合表达式。仿真结果验证了理论分析的正确性。仿真结果表明,增加网络中继节点数量可以显著地降低网络安全中断概率。与功率分割协议和时间切换协议相比,低发射功率下采用混合功率分割和时间转换协议能有效地提高网络安全中断性能。展开更多
文摘为提高无线通信能量效率以实现绿色通信,文中研究基于无线携能传输( Simultaneous Wireless Information and Power Transfer,SWIPT)技术的全双工中继协作系统能量效率优化问题,在功率分割协议下,以最大化能量效率为目标对功率分割因子和发射功率进行优化。首先,建立基于SWIPT 的全双工中继协作系统模型,信源节点和目的节点配置单根天线并由电源供电,中继节点配置两根天线并通过SWIPT 技术同时实现信息译码和能量收集。然后,证明能量效率是关于功率分割因子的凸函数,求解出最优功率分割因子以最大化能量效率;同时,研究了通过优化信源发射功率以提高系统能量效率的方案;并进一步提出基于迭代的联合优化算法对功率分割因子和发射功率进行联合优化。最后,通过仿真验证分析了所提优化算法的有效性,如该算法下系统能效与只优化发射功率情形相比,当功率分割因子为0.3 时,能效提升约7.07%;当功率分割因子为0.1时,能效提升约61.34%。
文摘针对能量受限多中继网络的物理层安全中断性能问题,提出了基于无线携能通信(Simultaneous Wireless Information and Power Transfer,SWIPT)的多中继网络物理层安全传输方案。该方案在中继节点处采用中继选择策略以及混合功率和时间分割协议来实现网络安全速率最大化。对于提出的网络安全中断性能问题,首先计算出任意链路的安全中断概率闭合表达式,然后利用瑞利衰落信道的独立性和高斯切比雪夫等式,推导出了网络安全中断概率闭合表达式。为了进一步分析理论结果,推导出了在高发射功率下的网络安全中断概率闭合表达式。仿真结果验证了理论分析的正确性。仿真结果表明,增加网络中继节点数量可以显著地降低网络安全中断概率。与功率分割协议和时间切换协议相比,低发射功率下采用混合功率分割和时间转换协议能有效地提高网络安全中断性能。
